生物质锅炉新闻动态
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410t/h和670t/h锅炉空气预热器的改造
发布时间：2013-10-10 09:43 来源：未知
0、前 言
黑龙江省电力有限公司直属电厂有9台410 t/h锅炉、15台670 t/h（其空气预热器都为光管式）锅炉，其投产年份在1978~1997年间，分布在佳厂、牡二厂、哈热、富电总厂、双厂和哈三厂。
佳厂第一台410 t/h锅炉投产运行至今已有21a，410 t/h锅炉最晚投产运行至今的也有9a，富电总厂第一台670 t/h锅炉投产运行至今已有17 a。早期投产的锅炉由于运行多年，空气预热器磨损、腐蚀己很严重。因为黑龙江省燃煤为低硫煤，所以磨损是主要因素，如牡二厂的1~4号炉、佳厂的11号、12号炉、富总厂的1~3号炉的部分空气预热器管都己严重磨穿，也存在腐蚀现象，致使引风出力不足、锅炉正常运行的炉膛负压和氧量均难以维持，严重影响锅炉的安全经济运行�？掌と绕髟缙谀ニ鹬饕窃谌肟诖�，一般采用的处理方法是加防磨套管，但将防磨套管更换过几次就不能再用，因为此时入口处己损坏严重，而且管段也已普遍磨损，在这时就需对整管箱进行更换。
黑龙江省早期投产的130 t/h和220 t/h锅炉更换空气预热器时，还是采用原设计的普通光管式空气预热器。光管式空气预热器制造和维修方便，是锅炉广泛采用的空气预热器，但光管式空气预热器有如下缺点：
a．传热系数较低，受热面积大，占用空间大，用于大型电厂锅炉的初投资较大；富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；⒛拘伎帕；怪频纳镏士帕Ｈ剂�，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
b．在锅炉排烟出口处的进风部位，壁温较低，容易产生低温腐蚀（黑龙江省虽然大部分都是燃用低硫煤，但由于锅炉暖风器存在一定问题，大部分电厂在冬季都不能正常投入运行，所以进入空气预热器的温度很低，故也不同程度存在低温腐蚀），一般采用提高进风温度或排烟温度的措施，使本来传热较差的缺点显得更加突出；
c．低温腐蚀造成和加速管内的堵灰，而且腐蚀堵灰极难清除。光管式空气预热器存在上述问题的关键原因是管内侧（即烟气侧）的换热系数较低。
由于这几年高效节能螺旋槽管以及热管技术在空气预热器改造中的成功应用，我们认为当电厂需要更换空气预热器时，应首先采用高效节能螺旋槽管以及热管技术。
1、螺旋槽管的特点
螺旋槽管的主要传热原理就是利用传热体表面的螺旋回转曲面代替传统的光管圆柱面，扰乱金属表面附近的流体的运动，破坏对流换热过程中的层流边界层，提高流体流动的紊流程度，提高对流换热系数，同时以曲线断面代替直线断面，有效地扩大了换热面积，强化了传热过程，并通过螺旋节距与槽深优化后可以使管内热系数比光管提高一倍。螺旋槽管具有传热系数高、布置空间小、传热温差低、壁温高、积灰轻等优点。
2、螺旋槽管空气预热器的特性
2.1螺旋槽管优点
a．传热系数高，是光管的1.5倍左右。从而可以大大降低排烟温度，提高锅炉热效率；
b．提高管壁温度，通常比光管可高20%(约15~ 20℃)。尤其对排烟出口处（冷端）管壁温度的提高，可以减轻或避免低温腐蚀，从而延长管箱的使用寿命；
e．在要求排烟温度不至下降太多的情况下，可采用大管径管子，如由∮40壁厚1.5 mm变为∮51壁厚1.5mm，可使烟速降低1/3，因而可减轻管子的磨损；
d．热端传热温差小，即热风温度与进口烟温的差值小。通�；刈降娜榷舜任虏钗�70~80℃，光管亦在50℃左右，而螺旋槽管仅在20℃左右。这对提高制粉系统出力，稳定炉膛燃烧，降低机械未完全燃烧损失有积极作用；
e．耐磨性能与光管基本相同。螺旋槽管加工工艺优良时，可做到管内螺旋凸出部分呈流线形，没有尖锐轮廓，加上气固两相在管内向下流动过程中固相的“趋中”效应，固相不容易靠近壁面，磨损只会发生在距进口端大约100~150 mm管段，因而不易积灰；
f．由于槽管的螺旋槽存在着若干个可变参数，不同参数对排烟温度、热风温度、烟气阻力、金属壁温等的影响不一样，可满足不同情况下的改造要求。
2.2螺旋管缺点
在同等情况下与光管相比管内（烟气侧）流动阻力增加较多，试验表明，在一般槽管参数情况下，10m长的螺旋槽管约比10 m的光管流动阻力增加539~ 588 Pa;在极限槽管参数情况下，阻力增加达833Pa左右。通常现有引风机的压头余量是足够的，但如要改造空气预热器的锅炉，其引风机的压头余量不大时，对螺旋槽管槽深的选择应引起重视。
3、螺旋槽管空气预热器的应用
3.1牡丹江第二发电厂1号炉型号为HG - 410/100-9，于1981年投入运行至1998年，已运行17 a，其管式空气预热器磨损严重，特别是低温级更为严重。该炉设计排烟温度135℃，表盘指示冬季排烟温度为140~ 145℃，夏季为145~150℃，由于空气预热器漏风系数高达15%左右，实际排烟温度远高于表盘值。为此，该厂决定在1998年1号炉大修时对低温级空气预热器进行改造。
根据牡丹江第二发电厂1号炉的实际情况，提出3个改造方案：
a．低温级的高温段改为螺旋槽管，低温段改为热管；
b．低温级的高温段改为螺旋槽管，低温段保留光管；
c．低温级的高、低温段全改为螺旋槽管。
经过对这3个改造方案充分论证和分析比较，认为选用b方案即低级的高温段（也称为中箱空气预热器）改为螺旋槽管，低温段保留光管较好。由于1号炉引风机压头余量小，要求空气预热器低温级的高温段改为螺旋槽管后，烟气侧阻力必须控制在343 Pa以下。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
3.2螺旋槽管主要设计参数：管径为∮40壁厚
1.5 mm.螺距16 mm、槽深1.2 mm(选择此数主要是考虑烟气阻力改后应小于343 Pa)。
低温级高温段螺旋槽管空气预热器热力参数见表1。
按表1中所列数值，改造后要比原设计值热风温度提高15℃左右，出口烟温下降10~ 15℃，预计排烟热损失下降0.7%左右。
改前原光管式管箱质量：
中部中间管箱8只：13.25×8：106.0 t
中部两侧管箱4只：15.092×4：60.368 t
合计：166.368 t
因成品槽管槽处壁厚比挤压加工前约缩减5%~ 6%，为确保正常的使用寿命，要求用光管制造时壁厚应取1.5+10mm，因此管箱质量有所增加。
螺旋槽管式管箱质量：
中部中间管箱8只：16.032×8：128.256 t
中部两侧管箱4只：17.927×4：71.708 t
合计：199.964 t
1号炉空气预热器改造成螺旋槽管后，经运行表明：改造后热风温度比改造前提高15~20℃，排烟温度下降5℃左右（原来因漏风大，表盘指示的排烟温度要比实际值�。�，吸风机电流由45 A下降到42 A(改造前由于空气预热器漏风大，吸风机挡板已开到头，还存在缺氧燃烧)。由于1号炉空气预热器改造效果较好，1999年2号炉大修时在1号炉改造的基础上，又对2号炉空气预热器进和了改造，但螺旋槽管主要设计参数有了变化，管径为∮51壁厚1.5 mm.螺距为24 mm.槽深为1.5 mm，改造后效果较好。
